海绵铜基负载复合纳米棒催化层材料的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种海绵铜基负载复合纳米棒催化层材料的制备方法，包含如下步骤：步骤[1]海绵铜基Cu(OH)

【技术实现步骤摘要】
海绵铜基负载复合纳米棒催化层材料的制备方法
本专利技术涉及电解水电极催化材料领域，特别是一种海绵铜基负载复合纳米棒催化层材料的制备方法。
技术介绍
电解水技术是大规模制备氢气的有效途径，电解水的阴极反应和阳极反应分别为氢析出反应和氧析出反应。电极反应过程常常涉及反应物由溶液内部向电极/界面的液相传质步骤、反应物在电极得失电子形成产物的电化学步骤、产物在电极的脱附步骤和产物脱离电极向溶液内部的液相传质步骤。由于电解水过程中析氧反应涉及四个电子转移，所以反应活化能较高，电化学步骤速率较慢；此外，析氧反应产生的氧气泡与电极具有很大的黏附力，氧气泡在阳极电极的脱附过程相对困难，阻碍反应物向电极表面的液相传质，从而导致电解水总反应缓慢，反应难以高效进行，这也成为阻碍电解水技术发展的难题。迄今为止，已研发的电解水析氧催化材料主要从降低电解水过程中电化学步骤反应活化能的角度出发，提高电化学步骤速率；然而，氧气泡在电极的脱附困难阻碍电解水析氧过程传质步骤的问题仍然未能有效解决，现有的析氧催化材料不能满足高效和经济的工业电解水技术的要求。r>专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海绵铜基负载复合纳米棒催化层材料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：/n步骤[1]海绵铜基Cu(OH)

【技术特征摘要】
1.一种海绵铜基负载复合纳米棒催化层材料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：
步骤[1]海绵铜基Cu(OH)2层及非晶CuO纳米岛的构建；
步骤[2]海绵铜基负载具有纳米棒结构的Eu2CuO4表面层；
步骤[3]合成具有复合纳米棒Eu2CuO4@EuCu(EDCI)2(BCS)4结构的Eu2CuO4催化层。


2.根据权利要求1所述的一种海绵铜基负载复合纳米棒催化层材料的制备方法，其特征在于，所述步骤[1]具体包括如下操作：
a1.海绵铜基Cu(OH)2层的形成：将氨气通入去离子水形成摩尔浓度为2-5mol/L的氨水，然后将亚氨脲和碳酸氢铵加入氨水，形成亚氨脲浓度为20-45g/L和碳酸氢铵浓度为95-140g/L的复合碱化液；将海绵铜浸入复合碱化液，室温浸泡1-3小时后，用去离水清洗2遍，完成海绵铜基体表面Cu(OH)2层的形成，获得海绵铜基Cu(OH)2层；
a2.海绵铜基Cu(OH)2层非晶CuO纳米岛的构建：将2,2,6,6-四甲基哌啶、高锰酸钾和二乙基二硫代氨基甲酸钠加入去离子水中，形成复合处理液；将所述海绵铜基Cu(OH)2层浸入该复合处理液，室温浸泡15-40分钟，以在海绵铜基Cu(OH)2层的晶界处形成非晶态CuO纳米岛，至此获得负载有Cu(OH)2层及非晶CuO纳米岛的海绵铜。


3.根据权利要求2所述的一种海绵铜基负载复合纳米棒催化层材料的制备方法，其特征在于：所述复合处理液中2,2,6,6-四甲基哌啶浓度为22-38g/L、高锰酸钾浓度为45-72g/L、二乙基二硫代氨基甲酸钠浓度为115-136g/L。
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵明，胡广宇，李建国，
申请(专利权)人：北方工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11